对疫苗学领域的回顾揭示了医学科学对传染病的胜利，传染病曾经被判死刑。官方manbetx手机版自1796年爱德华·詹纳(Edward Jenner)使用牛痘疫苗预防天花感染以来，疫苗研究已经取得了长足的进展。然而，在当前的系统生物学时代，技术的进步使探索生物样品中的蛋白质、转录物或代谢物的总体成为可能，因此有必要问一下疫苗是否已经赶上了。系统生物学领域整合了生物系统的不同组成部分，以研究其涌现特性并预测其行为。目前用于开发大多数疫苗的经验方法使用注射灭活或减毒病原体。疫苗学中的组学方法可以提供疫苗效力的标记物，改善抗原发现，并揭示长期免疫的机制。

图1所示。合理疫苗设计的系统生物学方法及其展望。

B细胞和T细胞是疫苗介导免疫的重要支柱。理想情况下，抗原的一部分，称为表位，与抗体(由B细胞产生)和主要组织相容性复合体(MHC)蛋白(对T细胞免疫至关重要)结合，必须是病原体所必需的，这样针对它的免疫反应应该中和病原体。传统上，寻找最佳的表位需要自上而下的方法，从整个蛋白质到片段，这增加了成本、劳动力和时间。组学方法，比如蛋白质微阵列和在网上对接等方法可以大大加快这一进程。这些方法已用于中东呼吸综合征冠状病毒、流感病毒和登革热病毒的疫苗开发。

长期以来，对疫苗效力的关注依赖于产生抗体的数量及其增强有效中和病原体的能力。虽然这是疫苗的一个组成部分，但组学方法可以通过整合B细胞介导的抗体反应和T细胞反应来深入了解细胞因子，这些细胞因子的水平与疫苗效力相关，而B细胞介导的抗体反应和T细胞反应没有前者受到那么多的关注。黄热病疫苗实验表明，该疫苗诱导了C1qB、EIF2AK4和TNFRSF17等基因，表现出良好的B细胞和T细胞应答。类似的方法还可以引入蛋白质组学和代谢组学的数据，以发现疗效标记，这也可以提示作用机制，从而允许有效的疫苗设计。

虽然疫苗旨在确保大多数人获得保护性免疫，但也会产生不良影响。在极少数情况下，不良反应可能与常见的副作用一起发生，如发烧或局部肿胀。筛查患者可以发现与此相关的遗传或分子标记。此前，单核细胞水平升高与黄热病疫苗中致死性嗜内脏疾病相关，2009年H1N1疫苗后发作性睡症与种族背景和特定HLA单倍型相关。有了适当的监控和基础设施，这种预测性标记可以加快监管审批，挽救生命。

在疫苗不能触发有效免疫反应的情况下，佐剂与抗原一起提供。它们帮助招募先天免疫细胞，随后帮助建立强大的B细胞和T细胞反应。在网上建模可以帮助开发新的佐剂，强结合先天免疫细胞受体，以加强下游信号。转录组和蛋白质组特征可用于比较佐剂，以描述由它们引起的不同反应。这有助于佐剂的设计和使用。

系统疫苗学通过整合多个层面的数据，可以带来下一代合理的疫苗设计。这种方法可以成功地缩短对疫苗设计构成瓶颈的临床试验时间和成本。系统疫苗学的进步也可以为个性化免疫开辟道路，这是一种公平的前景，可以满足人口中每个人的需求。

Abhijith Biji, Shashank Tripathi
印度科学院生物科学部传染病研究中心微生物学和细胞生物系，印度班加罗尔官方manbetx手机版

出版

从“组学”时代的经验到理性的疫苗设计
Mansi Sharma, Florian Krammer, Adolfo García-Sastre, Shashank Tripathi
疫苗(巴塞尔)。2019年8月14日

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